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矿物学报2024年第04期:土壤常驻霉菌对石灰岩的风化侵蚀作用研究——以黑曲霉菌为例

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王维富;代群威;沈瑞;何靓雯;赵玉连;陈兴长;利勇;

单位:西南科技大学环境与资源学院;西南科技大学核废物与环境安全重点实验室;西南科技大学生命科学与工程学院;

摘要:石灰岩矿物的自然风化侵蚀是一个普遍存在的问题,尤其是以土壤霉菌为代表的生物风化在矿物结构及性质的改变、土壤营养环境的调节等方面发挥了重要的作用。为揭示土壤常驻霉菌对石灰岩矿物的风化侵蚀作用机理,本研究通过研究黑曲霉菌的生长特性、代谢产物和黑曲霉菌作用下石灰岩中Ca~(2+)的释放行为,以及对比分析草酸作用下石灰岩的溶蚀行为,探究黑曲霉菌对石灰岩的风化侵蚀作用机制。结果表明,黑曲霉菌具有较高的产酸能力,产生的有机酸主要有草酸、苹果酸、柠檬酸、乙酸和琥珀酸,这些有机酸可使培养基pH可降至2.5附近;碱性环境对黑曲霉菌的生长具有一定的促进作用。在同等条件下,草酸对石灰岩的作用效果远低于黑曲霉菌。黑曲霉菌对石灰岩的风化侵蚀主要包括两个途径:分泌酸性代谢产物溶解石灰岩和菌丝对石灰岩颗粒的包裹钻孔形成机械破坏。研究结果可为自然环境下微生物参与岩溶过程以及石漠化的生物调控治理提供理论基础。

关键词:石灰岩;;风化侵蚀;;黑曲霉菌;;有机酸

基金资助:国家自然科学基金项目-区域创新发展联合基金(编号:U21A2016);国家自然科学基金项目(编号:41877288)